一種硅酸化肥及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)用化肥領(lǐng)域，具體涉及一種硅酸化肥及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，植物的機(jī)體中都包含有一定數(shù)量的二氧化硅，二氧化硅是植物機(jī)體的重要組成物質(zhì)。植物在其生長(zhǎng)過(guò)程中需要不斷地從周圍環(huán)境吸收二氧化硅，植物吸收的二氧化硅來(lái)源于溶解于土壤水份中的硅酸。研究表明，溶解于自然水體中的二氧化硅實(shí)際上是以硅酸的形態(tài)存在。土壤中的二氧化硅的含量很高，但土壤中的二氧化硅并不能直接溶解于水，二氧化硅要先與水發(fā)生水合反應(yīng)生成硅酸后才能溶解于水，但是在自然條件下二氧化硅的水合反應(yīng)是極其緩慢的，釋放的硅酸非常稀少，以致土壤水份中二氧化硅的含量常常不能滿足植物生長(zhǎng)的需要。因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要使用硅肥?，F(xiàn)在的硅肥均是以硅酸鈣作為有效成分制成，但是硅酸鈣的水解反應(yīng)是一種平衡常數(shù)很小的可逆反應(yīng)，硅酸鈣向周圍水體釋放的硅酸量非常有限，而且娃酸鈣本身具有很強(qiáng)的水凝性，硅酸鈣分子與水分子反應(yīng)后會(huì)形成堅(jiān)固的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因而硅酸鈣在水中會(huì)逐漸結(jié)塊變硬，失去原有的水解活性，由于這個(gè)原因，含在硅酸鈣中的所謂“有效二氧化硅”的真正有效利用率不到其實(shí)際含量的10%，這就造成了很大的浪費(fèi)。而且現(xiàn)有的以硅酸鈣為有效成份的各種硅肥均呈堿性，不能與氮肥、磷肥混合使用，一般只能作為基肥單獨(dú)使用。而以硅酸為有效成分的化肥，目前尚未見有報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，提供一種硅酸化肥及其制備方法。本發(fā)明的硅酸化肥的有效成分是硅酸，而且硅酸含量高，成品呈微酸性。本發(fā)明以硅酸鈉或含硅酸鈣的料塊為原料，通過(guò)酸中和硅酸鹽制各硅酸膠體溶液，再將溶液中的硅酸凝聚沉淀，就得到硅酸含量很高的硅酸化肥。
[0004]制備硅酸化肥的原理是:在水溶液中，用無(wú)機(jī)酸中和硅酸鹽，生生成硅酸的膠體溶液；再用動(dòng)物膠凝聚沉淀法或加熱膠凝沉淀法破壞膠體溶液使硅酸沉淀，再經(jīng)過(guò)濾、洗滌、中和、干燥、粉碎就得到硅酸化肥，雖然在有些情況下這兩種沉淀硅酸的方法都可以用，但從工藝角度看，動(dòng)物膠凝聚沉淀法優(yōu)點(diǎn)較多。動(dòng)物膠是從動(dòng)物的皮或骨提取的蛋白質(zhì)，工業(yè)品名為明膠和牛皮膠的都屬于動(dòng)物膠；制備硅酸化肥時(shí)，適用的硅酸鹽為硅酸鈉和硅酸鈣，適用的無(wú)機(jī)酸為硫酸、鹽酸、磷酸和碳酸(可由二氧化碳加水形成)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案。娃酸化肥，其特征在于，該娃酸化肥的娃酸含量> 15%,飽和浸出液的PH值彡6.0。
[0006]上述硅酸化肥的制備方法，按下述步驟制備:
a、取硅酸鈉或含硅酸鈣的料塊為原料，得A品；
b、將A品中和，制成??圭酸|父體?谷液，得B品；
C、將B品進(jìn)行沉淀處理，所得物品為C品； d、將C品過(guò)濾、洗漆、中和，得D品；
e、將D品干燥、粉碎得成品。
[0007]上述的硅酸化肥制備方法中，所述的A品為硅酸鈉時(shí)；步驟b為:將A品制成濃度為15-45%的娃酸鈉溶液,加入硫酸或鹽酸，使中和后的溶液的PH值不超過(guò)7,得到的娃酸膠體溶液作為B品；步驟c有cl和c2兩種沉淀方法:cl為加熱膠凝沉淀法，該方法是將B品加熱、保溫，使B品中的硅酸完全沉淀，得到的物品為C品:c2是動(dòng)物膠凝聚沉淀法，該方法是向B品加入硫酸或鹽酸，使硅酸膠體溶液的酸度達(dá)到0.1-2摩爾/升，再加入濃度為1-5%的動(dòng)物膠溶液，再加熱、保溫，使B品中的硅酸完全沉淀，得到的物品為C品；步驟d為:將C品過(guò)濾得到沉淀物濾餅，洗滌濾餅以去除可溶解的鹽類雜質(zhì)，再用氨水洗滌濾餅，至洗水顯中性或微堿性時(shí)，過(guò)濾得D品。
[0008]上述的硅酸化肥制各方法，所述的步驟c中:加熱膠凝沉淀法是將B品加熱到90-100°C、保溫1-5小時(shí)，使B品中的硅酸完全沉淀，得到的物品為C品:動(dòng)物膠凝聚沉淀法是向B品加入硫酸或鹽酸，使硅酸膠體溶液的酸度達(dá)到0.1-2摩爾/升，再加入濃度為1-5%、硅酸膠體溶液體積量5-50%的動(dòng)物膠溶液，再加熱到60-80°C、保溫1_3小時(shí)，使B品中的硅酸完全沉淀，得到的物品為C品；所述的步驟d為:將C品過(guò)濾得到沉淀物濾餅，洗滌濾餅以去除可溶解的鹽類雜質(zhì)，再用濃度為10-15%氨水洗滌濾餅，至洗水顯中性或微堿性時(shí)，過(guò)濾得D品。
[0009]上述的硅酸化肥制各方法中，所述的A品為含硅酸鈣的料塊時(shí)；將A品中和，制成硅酸膠體溶液，有三種方法；
一種是硫酸中和法，對(duì)應(yīng)的步驟b為，將A品粉碎后裝入反應(yīng)容器中，加AA品重量10?25倍的水，邊攪拌邊加入硫酸，至溶液的PH值< 6.5時(shí)，停止加酸，過(guò)濾，得到的濾渣為B渣，得到的濾液是硅酸的膠體溶液，稱為B液；對(duì)應(yīng)的步驟c為，采用動(dòng)物膠凝聚沉淀法，該方法是向B液中加入硫酸，使B液的酸度達(dá)到0.1-2摩爾/升，再加入濃度為5-35%、B液體積量3-50%的動(dòng)物膠溶液，再加熱、保溫，待B液中的硅酸完全沉浞，再加AB渣，攪拌均勻，得到的物品為c品；對(duì)應(yīng)的步驟d為，將c品過(guò)濾得到沉淀物濾餅，水洗濾餅除酸，再用氨水洗滌濾餅，至洗水顯中性或微堿性時(shí)，過(guò)濾得D品；
一種是二氧化碳中和法，對(duì)應(yīng)的步驟b為，將A品粉碎后裝入反應(yīng)容器中，加AA品重量5?20倍的水，邊攪拌邊通入二氧化碳?xì)怏w，至溶液的PH值彡6.5時(shí)，停止通氣，過(guò)濾，得至0的濾渣為B渣，得到的濾液是硅酸的膠體溶液，稱為B液:對(duì)應(yīng)的步驟c為，采用膠凝沉淀法，該方法是將B液加熱、保溫，待B液中的硅酸完全沉淀，再加入B渣，攪拌均勻，得到的物品為C品:對(duì)應(yīng)的步驟d為，將C品過(guò)濾得到沉淀物濾餅，得D品:
一種是磷酸中和法，對(duì)應(yīng)的步驟b為，將A品粉碎后裝入反應(yīng)容器中，加入A品重量5?20倍的水，邊攪拌邊加入磷酸，至溶液的PH值為4.5-6時(shí)，停止加酸，過(guò)濾，得到的濾渣為B渣，得到的濾液是硅酸的膠體溶液，稱為B液:對(duì)應(yīng)的步驟c為，采用膠凝沉淀法，該方法是悔B液加熱、保溫，待B液中的硅酸完全沉淀，再加入B密，攪拌均勻，得到的物品為C品；對(duì)應(yīng)的步驟d為，將C品過(guò)濾得到沉淀物濾餅，得D品:
上述的硅酸化肥制備方法中。采用硫酸中和法時(shí)；對(duì)應(yīng)酌步驟c中，所述的加熱、保溫，是加熱到70-100°C、保溫1-2小時(shí)；對(duì)應(yīng)的步驟d中，所述的用氨水洗滌濾餅，是用濃度5-10%氨水洗滌濾餅；采用二氧化碳中和法時(shí)；對(duì)應(yīng)的步驟c中，所述的加熱、保溫，是加熱到80-100°C、保溫1-4小時(shí):采用磷酸中和法時(shí):對(duì)應(yīng)的步驟c中，所述的加熱、保溫，是加熱到80-100。。、保溫1-4小時(shí)。
[0010]前述的硅酸化肥制備方法中，步驟a中所述的含硅酸鈣的料塊是煉鐵爐渣、黃磷爐渣或錳鐵爐渣的渣塊，還可以是用石灰石和粘土燒制的料塊。
[0011]本發(fā)明制備方法中:硅酸鈉溶液與酸發(fā)生中和反應(yīng)生成硅酸的膠體溶液，化學(xué)反應(yīng)式為，Na2Si03+H2S04 — Na2S04+H2Si03，Na2Si03+2HCl — 2NaCI+H2Si03;用硫酸與硅酸鈣發(fā)生中和反應(yīng)生成硅酸的膠體溶液，化學(xué)反應(yīng)式為，CaSi03+H2S04+2H20 — CaSO4.2H20I +H2S13:用磷酸與硅酸鈣發(fā)生中和反應(yīng)生成硅酸的膠體溶液，化學(xué)反應(yīng)式為，CaSi03+H3P04+2H20 - CaHPO4.2Η20 I +H2S13;用二氧化碳與硅酸鈣發(fā)生中和反應(yīng)生成硅酸的膠體溶液，化學(xué)反應(yīng)式為，CaSi03+C02+H20 — CaC03 I +H2Si03。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的是一種以硅酸為有效成分的硅酸化肥。本發(fā)明的硅酸化肥中硅酸含量高，成品呈微酸性。本發(fā)明是以硅酸鈉或含硅酸鈣的料塊為原料，通過(guò)酸中和硅酸鹽制各硅酸膠體溶液，再將硅酸的膠體溶液